تؤثر البراغي الكروية، كمكونات أساسية لأنظمة النقل الدقيقة، بشكل مباشر على دقة الأنظمة الميكانيكية من خلال استقرارها التشغيلي. تتناول هذه المقالة ثلاث فئات رئيسية من المشكلات النموذجية - الارتخاء المفرط، والحركة غير المنتظمة، وتعطل المكونات - وتقدم رؤى فنية حول أسبابها وحلولها.
أولاً: مشاكل الارتخاء المفرط
1. عدم كفاية التحميل المسبق
السبب: يؤدي نقص التحميل المسبق أو عدم كفايته إلى انزلاق الصامولة بسبب وزنها الذاتي في التركيبات الرأسية، مما يؤدي إلى ارتخاء كبير في ظل ظروف عدم التحميل.
التحليل: يمكن أن تظهر البراغي الكروية غير المحملة مسبقًا ارتخاءً يتجاوز 0.05 مم، مما يضر بدقة تحديد المواقع ويحد من استخدامها في التطبيقات منخفضة الحمل ومنخفضة الدقة.
الحلول:
▶ تطبيق تحميل مسبق يعادل 1-3٪ من الحمل الديناميكي المقنن باستخدام فاصل الصواميل المزدوج أو التحميل المسبق بالزنبرك؛
▶ اختر هياكل ذات صامولة واحدة مع تحميل مسبق مدمج (فئة الدقة C5 أو أعلى) للسيناريوهات عالية الدقة.
2. الانحراف الالتوائي المفرط
السبب: المعالجة الحرارية غير الصحيحة (صلابة غير كافية، توزيع صلابة غير متساوٍ، أو مادة ناعمة) أو نسبة طول إلى قطر عالية بشكل مفرط (L/D > 70) مما يقلل من الصلابة.
التحليل: قد تتسبب نسبة L/D التي تتجاوز 70 في ترهل البرغي بسبب الوزن الذاتي، مما يؤدي إلى عدم محاذاة الصامولة وزيادة الارتخاء؛ تؤدي صلابة المواد دون المستوى القياسي إلى تسريع التآكل.
الحلول:
▶ الحفاظ على L/D ≤ 60 واستخدام دعامات ثابتة مزدوجة الأطراف (بدلاً من الدعامات أحادية الجانب) للأحمال الثقيلة؛
▶ حدد فولاذ سبائكي عالي القوة (مثل SUJ2) وتأكد من أن المعالجة الحرارية تلبي معايير صلابة الصناعة (الكرة: HRC 62–66، الصامولة: HRC 58–62، البرغي: HRC 56–62).
3. اختيار وتركيب المحمل غير الصحيح
السبب: استخدام محامل كروية ذات أخدود عميق بدلاً من محامل التلامس الزاوي، أو عدم المحاذاة أثناء تركيب المحمل (خطأ التعامد > 0.02 مم/م).
التحليل: لا يمكن للمحامل الكروية ذات الأخدود العميق تحمل الأحمال المحورية، مما يتسبب في وجود خلوص محوري؛ يؤدي إمالة المحمل إلى اختلافات دورية في الارتخاء.
الحلول:
▶ إعطاء الأولوية لمحامل التلامس الزاوي بزاوية تلامس 60 درجة (مثل سلسلة 7000)، مثبتة من الخلف إلى الخلف؛
▶ تأكد من تعامد مقعد المحمل على كتف البرغي ضمن تفاوت 0.01 مم أثناء التشغيل الآلي، باستخدام صواميل قفل مزدوجة لمنع الارتخاء.
4. صلابة الدعم غير الكافية
السبب: مواد ذات جدران رقيقة أو منخفضة القوة (مثل الحديد الزهر بدلاً من الفولاذ) لمقاعد الصواميل أو المحامل.
التحليل: يؤدي التشوه المرن تحت الحمل إلى تحويل محور البرغي، مما يزيد بشكل فعال من الارتخاء.
الحلول:
▶ زيادة سمك جدار الدعم (يوصى بـ ≥15 مم) أو تعزيزه بهياكل مضلعة؛
▶ استخدم فولاذ 45# مع التبريد والتقسية (صلابة HB220–250) للمكونات الهامة.
ثانياً: مشاكل الحركة غير المنتظمة
1. عيوب دقة التشغيل
(1) خشونة السطح المفرطة
السبب: دقة الطحن غير الكافية لممرات البرغي/الصامولة (Ra > 0.4μm) أو خطأ استدارة الكرة > 0.001 مم.
الحلول: اعتماد عمليات التشطيب الفائق للتحكم في خشونة الممر عند Ra ≤ 0.2μm؛ فحص الكرات بحثًا عن خطأ الاستدارة ≤ 0.0005 مم.
(2) انحراف الرصاص/الملعب
السبب: عدم كفاية دقة أدوات تشغيل الخيوط (على سبيل المثال، خطأ تراكمي في الملعب > ±0.015 مم/300 مم).
الحلول: استخدم مطاحن عالية الدقة (دقة تحديد المواقع ±0.005 مم) وقم بفحص البراغي النهائية بالكامل باستخدام أدوات قياس الرصاص بالليزر.
(3) فشل نظام إعادة التدوير
السبب: عدم محاذاة أنابيب إعادة التدوير (إزاحة > 0.5 مم) أو النتوءات داخل الأنابيب مما يتسبب في ازدحام الكرات.
الحلول: استخدم أدوات تثبيت تحديد المواقع لمحاذاة أنابيب إعادة التدوير مع الممرات؛ قم بإجراء اختبارات تشغيل بدون تحميل بسرعات ≥500 مم/ثانية بعد التجميع.
2. دخول المواد الغريبة وفشل التشحيم
(1) تلوث الممر
السبب: عدم وجود حماية من الغبار (مثل الكاشطات)، مما يسمح بدخول رقائق التشغيل الآلي (>50μm) أو الغبار إلى الممرات.
الحلول: قم بتركيب أختام مزدوجة الشفاه (حماية IP54)؛ قم بتنظيف الممرات بالكيروسين وتجديد الشحم القائم على الليثيوم (درجة NLGI 2) كل 200 ساعة تشغيل.
(2) عدم كفاية التشحيم
السبب: تجاوز فترات التشحيم (>200 ساعة) أو استخدام شحم غير صحيح (على سبيل المثال، يعتمد على الكالسيوم بدلاً من الليثيوم).
الحلول: دمج أنظمة التشحيم الأوتوماتيكية (فترة التشحيم ≤8 ساعات) للمعدات الآلية؛ استخدم شحم ثاني كبريتيد الموليبدينوم لبيئات درجات الحرارة المرتفعة.
3. عدم محاذاة التركيب
السبب: خطأ التوازي بين مقعد الصامولة والقضيب الموجه > 0.1 مم/م أو خطأ التوافق المحوري بين فتحة مقعد المحمل ومحور البرغي > 0.03 مم.
التحليل: يزيد التحميل اللامركزي من احتكاك الممر بأكثر من 30٪ بسبب الإجهاد الأحادي على الكرات.
الحلول: قم بالمعايرة باستخدام مؤشر قرصي أثناء التركيب (التوازي ≤0.05 مم/م، التوافق المحوري ≤0.02 مم)؛ استخدم الفواصل للمحاذاة إذا لزم الأمر.
ثالثاً: مشاكل تعطل المكونات
1. كسر الكرة
السبب:
▶ عيوب المواد (مثل الشوائب) أو المعالجة الحرارية غير الكافية (الصلابة ▶ تركيز الإجهاد الحراري (فرق درجة الحرارة >50 درجة مئوية مما يتسبب في إجهاد >800 ميجا باسكال بسبب عدم تطابق معامل التمدد).
الحلول:
▶ حدد كرات فولاذ محمل SUJ2 وارفض الكرات المعيبة عن طريق فحص الجسيمات المغناطيسية؛
▶ أضف التبريد
يجب أن تكون رسالتك بين 20-3000 حرف!
